פיענוח גנום זבוב הצה צה חשף את חולשותיו

זבוב הצה צה מפיץ את טפיל המחלות human African trypanosomiasis, המוכר יותר כמחלת השינה ואת מחלת נגאנה המשפיעה על בני האדם ועל בעלי חיים בהתאמה. בכל רחבי איזור תת־הסהרה באפריקה, 70 מיליון בני אדם נמצאים בסיכון של הידבקות קטלנית.

הסתיים פרויקט בן 10 שנים לחשיפת הביולוגיה של הזבוב גורם המחלות
פענוח הגנום של זבוב הצה צה איפשרה לחוקרים לחשוף את המאפיינים הגנטיים המאפשרים לזבוב לקיים את הביולוגיה הייחודית שלו ולהעביר מחלות הן לבעלי חיים והן לבני אדם.

זבוב הצה צה מפיץ את טפיל המחלות human African trypanosomiasis, המוכר יותר כמחלת השינה ואת מחלת נגאנה המשפיעה על בני האדם ועל בעלי חיים בהתאמה. בכל רחבי איזור תת־הסהרה באפריקה, 70 מיליון בני אדם נמצאים בסיכון של הידבקות קטלנית. מחלת השינה נמצאת ברשימת המחלות הטרופיות שעדיין לא זכו לטיפול של ארגון הבריאות העולמי ואשר מאז 2013 הפך למטרה להכחדה. הבנת הגנום של זבוב הצה צה והתערבות ביכולת שלו להעביר את המחלה מהווה נדבך חשוב בקמפיין.

הזבוב מפיץ המחלות פיתח שיטות ביולוגיות יוצאות דופן כדי לאתר ולהדביק את פונדקאיו. מערכת החיישנים המתקדמת שלו מאפשרת למינים שונים של זבוב הצה-צה לעקוב אחר מארח פוטנציאלי הן באמצעות הריח והן באמצעות חוש הראיה. המחקר חשף כמה מהחלקים של תהליכי מפתח ופתח פתח חדש לתכנון אסטרטגיות מניעה והפחתת מספר המתים והחולים במחלת השינה ומחלות נוספות המופצות על־ידי זבוב הצה צה.

“זבובי צה-צה נושאים מחלות בעלות פוטנציאל קטלני ונזק כלכלי למדינות שהחקלאים בהן הם הכי פחות מסוגלים להרשות לעצמם לגדל מיני בקר עמידים לטפילי המחלה (טריפאנוזום).” אומר מאתיו ברימן, שותף למחקר ממכון סאנגר של קרן וולקאם טראטס הבריטית. “המחקר שלנו יאיץ את תחום המחקר שמנצל את הביולוגיה הייחודית של זבוב הצה-צה על מנת למנוע את פגיעתו). ככל שנבין יותר, כך נוכל לזהות חולשות, ולנצל אותן לבקרה על זבוב הצה-צה באיזורים בהם נפוצה מחלת השינה.”

הצוות שכלל 146 מדענים מ-78 מוסדות ב-18 מדינות ניתח את הגנום של זבוב הצה-צה ואת 12 הגנים המבקרים את פעילות החלבונים. הפרויקט, שדרש עשור להשלמתו, יספק לקהילת החוקרים גישה חופשית למידע במטרה להאיץ פיתוח ושיפור שיטות לבקרת זבוב הצה-צה באיזור מוזנח זה של העולם.

זבוב הצה צה הוא קרוב משפחה של זבוב הפירות, חיית ניסויים מועדפת על ביולוגים מזה למעלה מ-100 שנים, אך הגנום שלו כפול בגודלו. בתוך הגנום יש גנים האחראים לביולוגיה יוצאת הדופן. הביולוגיה הרבייתית של זבוב הצה צה היא לא קונבנציונלית. שלא כמו מרבית החרקים המטילים ביצים, הוא מוליד זבובים חיים המתפתחים לגודל מלא באמצעות בלוטה מתמחה אצל האם.

החוקרים גילו סדרה של חלבונים האחראים לראיה ולריח שנראה כי הם מניעים את התגובה ההתנהגותית של הזבוב בעת חיפוש אחר מארח. הם גם חשפו את גן קולטן האור rh5, החוליה החסרה המסבירה את המשיכה של זבוב הצה-צה לצבעים שחור וכחול. התנהגות זו כבר נוצלה באופן נרחב בפיתוח מלכודות שנועדו לעצור את התפשטות המחלה.

למרות שמחלת השינה משפיעה על אלפי בני אדם באפריקה שמדרום לסהרה, העדר מפה גנומית של ביולוגית הצה-צה היתה המחסום העיקרי לזיהוי חולשותיו, אמר ד”ר סראפ אקסוי, שותף למחקר מאוניברסיטת ייל.”

“קהילת החוקרים באפריקה, אירופה, צפון אמריקה ואסיה יצרו כלי מחקר חיוני למעקב אחר התפשטותה של מחלת השינה”.

זבובי הצה צה חמושים במולקולות המופקות בבלוטות רוק החיוניות לתזונה מבוססת דם. חברי הצוות גילו משפחה אחת של גנים, tsal הפעילה בבלוטות הרוק של זבוב הצה-צה. ממצא זה וממצאים נוספים נחקרו לפרטי פרטים בשמונה מאמרים מחקריים הנלווים לפרסום רצף הגנום של זבוב הצה-צה בכתב העת סיינס.

“מידע זה יהיה שימושי בסיוע לפיתוח כלים חדשים שיכולים להפחית או אפילו להשמיד את זבוב הצה צה” אמר ג’ון רידר, מנהל התוכנית המיוחדת להכשרה במחלות טרופיות בארגון הבריאות העולמי. “מחלת השינה האפריקנית נמצאת במחקר חסר, ואנו שמחים לסייע ולחבר קבוצות מחקר כה רבות לעבודה ביחד עם מטרה משותפת אחת באופק – הכחדת מחלה קטלנית.”

להודעה של החוקרים